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高中物理壓軸思路圖解

教育 更新时间:2024-11-23 11:39:43

方法是溝通思想、知識和能力的橋梁,物理方法是物理思想的具體表現。學好中學物理,除需掌握有關物理内容的基本知識、基本概念外,還必須掌握一定的解題方法和技巧。

圖像法

1.認識圖像法

相信大家對圖像不陌生,在物理中,圖像不僅能夠使抽象的概念變得形象直觀,描述物理量之間的變化關系,有時還能準确的表達出我們很難用語言描述清楚的内容。

學習物理中用好圖像法有助于降低學習難度,提高學習效率,有時還能夠幫助我們避免複雜多變的運算過程。

那到底什麼是圖像法呢?利用圖像這種特殊且形象的數學語言工具,來表達各種現象的過程和規律,這種方法稱為圖像法。高中物理中經常遇到的圖像有:布局圖、結構圖、示意圖、運行圖、電路圖、狀态圖、光路圖等等。

學習物理過程中熟悉多種物理圖像,遇到圖像類題目時,解讀圖像的真實意圖,弄清橫縱坐标的物理含義,明确圖像的起始點、斜率、極值點、面積。

2.用圖像法解答物理問題

【題目1】:

高中物理壓軸思路圖解(高中物理常用的解題方法講解)1

常考圖像類題目1

【分析】:

本題中,最終要求畫出物體整個過程運動的v-t圖像,需要分析出物體速度随時間的變化的情況。水平面是光滑的,物體不受地面對它的摩擦力的作用,物體在整個運動過程中隻受重力、支持力、水平外力,其中重力與支持力是一對平衡力,物體受到的合外力等于外力。通過對物體的受力分析,可以算出加速度,從而可以進一步算出物體的速度。

【解題過程】

取物體剛開始運動時的方向為正方向,設物體第5秒末的速度為v1,前5秒内的加速度為a1;第10秒末的速度為v2,前10秒内的加速度為a2,。

a1=2 m/s2,

v1=a1·t1=10 m/s,

a2=-6 m/s2,

v2=v1 a2·t2=-20 m/s

因此,ABCD四個選項中可以選出D是正确的。

【題目2】

高中物理壓軸思路圖解(高中物理常用的解題方法講解)2

高考真題

【分析】:

根據題意,結合圖像可以判斷,0-t1是司機反應時間,汽車做勻速直線運動;t1-t2是刹車系統啟動時間,由于刹車産生的摩擦力逐漸均勻變大,加速度大小逐漸變大;t2時刻起汽車做勻減速直線運動,最終停止。

題目中有一點要注意,t2時刻起,第四秒内的位移為1m,汽車有沒有停止無法判斷。所以,汽車有可能t2時刻起之後的第四秒内停下來,也有可能第4s内還沒停下來,需要注意這一點。

【解答過程】

(1)0-t1勻速直線運動;t1-t2速度逐漸減少,v-t圖像的斜率反映的是加速度,因為加速度大小在逐漸變大,因此圖像的斜率與逐漸變大;t2-t3勻減速直線運動,加速度恒定,直線斜率固定。畫出汽車整個過程的v-t圖像如下圖所示:

高中物理壓軸思路圖解(高中物理常用的解題方法講解)3

第一小問答案

(2)由題意可知,第(t2 1)s内運動的位移為24m,(t2 4)s内運動的位移為1m。

假設(t2 4)s内汽車還沒停止,t2時刻汽車的速度為v2,(t2 4)時刻汽車的速度為v4,(t2 1)s内運動的位移為s1,(t2 4)s内運動的位移為s4,勻減速直線運動的加速度大小為a,△t=1s。由運動的相關規律可得:

高中物理壓軸思路圖解(高中物理常用的解題方法講解)4

聯立①②③式,代入已知數據解得:

v4=-17/6 m/s ④

這說明在(t2 4)s内汽車已經停下來了,因此①③式不成立。

由于汽車在(t2 4)s内已停止,由運動學的公式可得:

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聯立②⑤⑥,代入已知數據解得

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(3)假設汽車刹車系統達到穩定狀态後受到的阻力位f,有牛頓運動定律可得:

f=ma ⑨

在t1-t2期間,阻力對汽車的沖量的大小:

I=1/2 f(t2-t1) ⑩

由動量定律可得:

I=mv2-mv1 (11)

由動能定律,t1-t2時間内,汽車克服阻力做的功為:

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聯立⑦⑨⑩(11)(12)式,代入已知數據解得:

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圖像法不僅僅是一種學習的輔助工具,更是一種提高解題效率與質量的方法。平時多做練習多思考,做物理題目,方法很重要哦!

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